一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法，培養(yǎng)基配方為：蔗糖25～35g／L，NH4Cl0.8～1.2g／L，NaCl0.3g，KCl0.3g，F(xiàn)eSO4·7H2O0.03g，MnSO4·H2O0.03g，MgSO4·7H2O0.3g，KH2PO42.0g，蒸餾水1000mL，pH7.0～7.5。本發(fā)明還提供了該提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法。本發(fā)明使蠟樣芽孢桿菌處于最佳生長(zhǎng)狀態(tài)，能有效提高解磷細(xì)菌菌劑制備的效率和解磷效果，降低菌劑生產(chǎn)成本，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蠟樣芽孢桿菌解磷能力探索【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，缺磷可導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量明顯降低。土壤全磷含量雖然較高，但多以難溶態(tài)存在，難以被植物吸收利用。為了獲得高產(chǎn)，生產(chǎn)上反復(fù)施用大量磷素化肥，其中大約70%轉(zhuǎn)化為Ca-P，F(xiàn)e-P和Al-P等難溶性化合物而儲(chǔ)存在土壤中，這不僅耗竭有限的磷礦資源、造成環(huán)境污染，還會(huì)給食物安全和人類健康帶來(lái)影響。
[0003]微生物肥料是指一類含有活微生物的特定制品，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物能夠獲得特定的肥料效應(yīng)，在這種效應(yīng)的產(chǎn)生中，制品中活性微生物起關(guān)鍵作用。所以產(chǎn)品中必須要有足夠數(shù)量的有效微生物存在，以保證在施入田間后能夠作為優(yōu)勢(shì)菌種存活，具備抗逆、強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)存活能力。而研究其最佳生長(zhǎng)條件對(duì)于提高微生物的生物量具有十分重要的作用。
[0004]影響微生物生長(zhǎng)的因素很多，總體可以分為營(yíng)養(yǎng)條件和培養(yǎng)條件兩方面。前者包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子和微量元素等，涉及它們的種類、濃度及相互之間的比例關(guān)系。后者包括溫度、氧分壓、pH、滲透壓等因素。
[0005]解磷微生物是土壤中能夠?qū)o(wú)效磷轉(zhuǎn)化為植物可以吸收利用的有效磷的一類特殊微生物功能群體，在自然及農(nóng)業(yè)生態(tài)的磷素生物地化循環(huán)中起到了關(guān)鍵作用。解磷細(xì)菌是解磷微生物中重要的一類，通過(guò)活化土壤磷元素或影響植物根系分泌物的種類和數(shù)量，增加植物根系對(duì)K，Ca，Mg，F(xiàn)e, Zn等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。解磷細(xì)菌還通過(guò)分泌各種酶類或有機(jī)酸來(lái)活化土壤中的難溶態(tài)磷，并影響根際微生物的群落結(jié)構(gòu)。大量研究表明，施用含有高效解磷細(xì)菌的微生物菌劑能顯著促進(jìn)植物生長(zhǎng)、改善植株根際環(huán)境。
[0006]目前針對(duì)解磷細(xì)菌采用的發(fā)酵培養(yǎng)基為:葡萄糖10.0g, (NH4) 2S040.5g，NaCl0.3g，KC10.3g, FeSO4.7Η200.03g, MnSO4.H2O0.03g, MgSO4.7H200.3g, KH2P042.0g,蒸餾水 1000mL,
pH7.0~7.5。這是一種廣譜性的發(fā)酵培養(yǎng)基，而針對(duì)來(lái)自不同植物根際、不同種類的解磷細(xì)菌篩選出適宜的培養(yǎng)基，優(yōu)化解磷細(xì)菌的培養(yǎng)條件，提高解磷細(xì)菌的解磷活性，對(duì)開發(fā)高效優(yōu)質(zhì)解憐菌劑、降低 解憐細(xì)菌菌劑的生廣成本，提聞菌劑生廣效率等具有重要的意義。
[0007]核桃是長(zhǎng)江中上游地區(qū)退耕還林、水土保持常用的經(jīng)濟(jì)林之一。目前針對(duì)從核桃根際篩選出的高效解磷細(xì)菌的培養(yǎng)基以及相應(yīng)的培養(yǎng)方法的研究還未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有培養(yǎng)解磷細(xì)菌的培養(yǎng)基存在成本高、發(fā)酵后生物量低及不適合于發(fā)酵培養(yǎng)蠟樣芽孢桿菌的問(wèn)題，提供一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法。其具體技術(shù)方案為:
[0009]一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基，其配方為:蔗糖25~35g /L, NH4Cl0.8 ~1.2g / L, NaCl0.3g, KC10.3g, FeSO4.7H200.03g, MnSO4.H2O0.03g,MgSO4.7H200.3g, KH2P042.0g,蒸餾水 1000mL, pH7.0 ~7.5。
[0010]一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，括以下步驟:
[0011]步驟一:蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)得到斜面菌種；
[0012]步驟二:將斜面菌種接種到液體種子培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到液體種子液；
[0013]步驟三:將步驟二獲得的液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基上，攪拌培養(yǎng)，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選，步驟一中蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)的溫度為28°C，活化培養(yǎng)的時(shí)間為24h。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選，步驟一獲得的液體種子液pH值為7.0。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選，步驟三中液體種子液接種到培養(yǎng)基的比例為:6%液體種子液:IOOmL培養(yǎng)基。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選，步驟三液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基后攪拌速度為125r / min，溫度為28°C，攪拌時(shí)間為56h。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù) 相比，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法是針對(duì)從核桃根際篩選出來(lái)的高效解磷細(xì)菌-蠟樣芽孢桿菌，獲得能提高該菌株解磷能力的一種發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵方法。本發(fā)明通過(guò)改變發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源、氮源，并對(duì)發(fā)酵條件接種量、初始PH值及裝液量及進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)酵培養(yǎng)基成本低，發(fā)酵周期短，活菌量高，使蠟樣芽孢桿菌處于最佳生長(zhǎng)狀態(tài)，解磷活性大幅提高，能有效提高解磷細(xì)菌菌劑制備的效率和解磷效果，降低菌劑生產(chǎn)成本，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施例提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基配方如下:
[0022]蔗糖25 ~35g / L, NH4Cl0.8 ~1.2g / L, NaCl0.3g，KC10.3g, FeSO4.7Η200.03g,MnSO4.H2O0.03g, MgSO4.7Η200.3g, ΚΗ2Ρ042.0g,蒸餾水 1000mL, ρΗ7.0 ~7.5。
[0023]圖1示出了本發(fā)明提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法的流程。為了便于說(shuō)明，僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的另一目的是提供一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，該提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法包括以下步驟:
[0025]步驟一:蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)得到斜面菌種；
[0026]步驟二:將斜面菌種接種到液體種子培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到液體種子液；[0027]步驟三:將步驟二獲得的液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基上，攪拌培養(yǎng)，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
[0028]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，步驟一中蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)的溫度為28°C，活化培養(yǎng)的時(shí)間為24h。
[0029]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，步驟一獲得的液體種子液pH值為7.0。
[0030]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，步驟三中液體種子液接種到培養(yǎng)基的比例為:6%液體種子液:100mL培養(yǎng)基。
[0031]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，步驟三液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基后攪拌速度為125r / min，溫度為28°C，攪拌時(shí)間為56h。
[0032]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0033]針對(duì)本發(fā)明中從核桃植株根際篩選出來(lái)的蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)，對(duì)碳源(蔗糖)、氮源(NH4Cl)的濃度，以及發(fā)酵方法進(jìn)行了優(yōu)化。
[0034](一 )發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例
[0035]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例1:
[0036]蔗糖IOg / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.Hl2O0.03g、MgSO4.7 Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0037]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例2:
[0038]蔗糖IOg / L, NH4Cll.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0039]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例3:
[0040]蔗糖IOg / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0041]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例4:
[0042]蔗糖IOg / L、NH4Cl2.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0043]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例5:
[0044]蔗糖15g / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H20 0.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0045]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例6:
[0046]蔗糖15g / UNH4Cll.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0047]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例7:
[0048]蔗糖15g / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0049]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例8:
[0050]蔗糖15g / L、NH4C12.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeS04.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0051]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例9:
[0052]蔗糖20g / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0 g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0053]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例10:
[0054]蔗糖20g / UNH4Cll.0g / UNaCl 0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0055]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例11:
[0056]蔗糖20g / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0057]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例12:
[0058]蔗糖20g / L、NH4Cl2.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0059]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例13:
[0060]蔗糖30g / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0061]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例14:
[0062]蔗糖30g / L、NH4C11.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0063]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例15:
[0064]蔗糖30g / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0065]發(fā)酵培養(yǎng)基制備實(shí)施例16:
[0066]蔗糖30g / L、NH4Cl2.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0067]用于解磷細(xì)菌培養(yǎng)的常規(guī)培養(yǎng)基:
[0068]葡萄糖IOg / L、(NH4)2SO40.5g / L、NaCl0.3g、KCl 0.3g、FeSO4.7H20 0.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0069]( 二 )發(fā)酵方法實(shí)施例
[0070]發(fā)酵方法實(shí)施例1:
[0071]將發(fā)酵培養(yǎng)基pH值調(diào)至7.0，其他組分和濃度不變。
[0072]發(fā)酵方法實(shí)施例2:
[0073]將蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上28°C活化培養(yǎng)24h得到斜面菌種，然后將斜面菌種接種到液體種子培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到液體種子液。將種子液按6%的接種量接種培養(yǎng)。
[0074]發(fā)酵方法實(shí)施例3:
[0075]將上述液體種子液以6%的接種量裝入IOOmL本發(fā)明的培養(yǎng)基，在28°C條件下以125r / min的速度攪拌培養(yǎng)56h，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
[0076]常規(guī)發(fā)酵方法:
[0077]發(fā)酵培養(yǎng)基pH值為6.0~6.5，種子液接種量為5%，裝液量為125mL，28°C條件下以125r / min的速度攪拌培養(yǎng)。
[0078]實(shí)施例效果:在本申請(qǐng)的培養(yǎng)基上解磷細(xì)菌蠟樣芽孢桿菌的菌體生長(zhǎng)量和解磷能力最高，分別為2.013和172.05mg / L，是常規(guī)培養(yǎng)基上的118.51 %和152.07%。另外，解磷細(xì)菌蠟樣芽孢桿菌的種子液以6%的接種量，IOOmL的裝液量，轉(zhuǎn)速為125r / min，發(fā)酵培養(yǎng)溫度28°C時(shí)其液體菌劑的菌體生長(zhǎng)量和解磷量最高，分別為2.149和188.23mg / L。
[0079](三)促生效應(yīng)實(shí)施例
[0080]采用盆栽法，以I年生美國(guó)山核桃實(shí)生苗為材料，接種以本發(fā)明培養(yǎng)和制備的蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)菌劑50mL,以采用常規(guī)培養(yǎng)基和常規(guī)發(fā)酵方法制備的菌劑為對(duì)照。本發(fā)明培養(yǎng)和制備的菌劑對(duì)核桃植株的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。
[0081]表1蠟樣芽孢桿菌對(duì)I年生核桃實(shí)生苗的促生效應(yīng)
[0082]
【權(quán)利要求】
1.一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于，其配方為:蔗糖25~35g / L, NH4Cl0.8 ~1.2g / L，NaCl0.3g, KC10.3g, FeSO4.7Η200.03g, MnSO4.H2O0.03g,MgSO4.7Η200.3g, ΚΗ2Ρ042.0g,蒸餾水 1000mL, ρΗ7.0 ~7.5。
2.—種權(quán)利要求1所述提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)得到斜面菌種； 步驟二:將斜面菌種接種到液體種子培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到液體種子液； 步驟三:將步驟二獲得的液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基上，攪拌培養(yǎng)，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，其特征在于，步驟一中蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)的溫度為28 °C，活化培養(yǎng)的時(shí)間為24h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，其特征在于，步驟一獲得的液體種子液PH值為7.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，其特征在于，步驟三中液體種子液接種到培養(yǎng)基的比例為:6%液體種子液:100mL培養(yǎng)基。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵方法，其特征在于，步驟三液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發(fā)酵培養(yǎng)基后攪拌速度為125r / min，溫度為28°C，攪拌時(shí)間為56h。
【文檔編號(hào)】C12N1/20GK103789240SQ201410040439
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】余旋, 劉旭 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)